Propiedades de la anodización
Resistencia a la Corrosión
La resistencia a la corrosión es una de las características más apreciadas y solicitadas de la anodización del aluminio. La capa de óxido de aluminio forma una barrera protectora que aísla el material base del ambiente externo, impidiendo o ralentizando significativamente los fenómenos corrosivos.
Mecanismo de protección contra la corrosión
La anodización protege el aluminio de la corrosión a través de diversos mecanismos:
Barrera física
La capa de óxido de aluminio actúa como una barrera compacta entre el material base y el ambiente. Esta barrera presenta un espesor significativo que varía desde 15 µm para la anodización natural OX-A hasta 60 µm para la anodización dura OX-HS y OX-W. La estructura compacta del óxido se caracteriza por elevada densidad y baja porosidad después del proceso de sellado. El recubrimiento garantiza continuidad en toda la superficie tratada, resultando uniforme en cada punto (con excepción de orificios muy profundos). La adherencia es excepcional ya que el recubrimiento constituye parte integral del material mismo y no puede delaminarse.
Protección electroquímica
El óxido de aluminio es eléctricamente aislante e impide el paso de corrientes eléctricas necesarias para desencadenar procesos de corrosión electroquímica. Esta propiedad aislante previene eficazmente la formación de corrosión galvánica cuando el aluminio anodizado entra en contacto con otros metales.
A diferencia de otros tratamientos superficiales comúnmente utilizados, como el cromado y el niquelado, que siendo recubrimientos metálicos resultan conductivos y pueden por tanto generar pares galvánicos con el sustrato de aluminio, el óxido anódico elimina este riesgo gracias a su naturaleza cerámica no conductiva.
Estabilidad química
El óxido de aluminio presenta una elevada estabilidad química en contacto con numerosas sustancias. Resiste eficazmente las soluciones neutras, incluidas aquellas salinas que contienen cloruros u otros elementos típicamente agresivos para los metales, y mantiene su propia integridad incluso en contacto con hidrocarburos o solventes orgánicos.
Sin embargo, el recubrimiento anódico resulta vulnerable cuando se expone a soluciones ácidas o alcalinas, que pueden atacarlo químicamente comprometiendo sus propiedades protectoras.
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Diferencias de resistencia a la corrosión entre anodización natural y dura
Anodización natural
La anodización natural produce una capa de óxido con espesor típicamente comprendido entre 10 y 20 µm, garantizando una buena resistencia a la corrosión en ambientes no particularmente agresivos. Es una solución adecuada para componentes destinados a ambientes internos o externos moderados, donde se requiere una protección eficaz pero no extrema, a menudo con una valencia también estética.
Desde el punto de vista normativo, la MIL-PRF-8625F Type II requiere una resistencia mínima de 336 horas en niebla salina neutra (NSS) con aparición de corrosión mínima dentro de los límites descritos por la norma.
El tratamiento OX-A, basado en anodización natural Type II, satisface y supera tales requisitos, alcanzando ≥336 horas NSS en todas las aleaciones de trabajo plástico. Con un sellado adecuado, la resistencia a la corrosión puede incrementarse ulteriormente. OX-A está indicado para componentes internos, ambientes urbanos no fuertemente contaminados y aplicaciones en las que se requiere una protección ligera y confiable.
Anodización dura
La anodización dura permite obtener capas de óxido mucho más espesas, generalmente comprendidas entre 30 y 60 µm, caracterizadas por una estructura más compacta y densa. Esto se traduce en una resistencia a la corrosión excelente, incluso en ambientes altamente agresivos como los marinos, industriales, offshore o submarinos.
Tanto la MIL-PRF-8625F Type III como la ISO 10074 fijan como requisito mínimo una resistencia a la corrosión de 336 horas NSS sin evidencias de ataque corrosivo.
Los tratamientos OX-W y OX-HS, ambos basados en anodización dura, garantizan prestaciones iguales o superiores a este límite en aleaciones de la serie 6000. En particular, OX-W está optimizado para maximizar la resistencia a la corrosión, con una capa más compacta respecto a una anodización dura tradicional y la posibilidad, con sellado óptimo, de superar las 1000 horas NSS. Ofrece además resultados excelentes también en aleaciones difíciles, como las series 2000 o con alto contenido de silicio.
El tratamiento OX-HS privilegia en cambio el espesor y la robustez de la capa, llegando hasta 50 µm, y está pensado para aplicaciones extremadamente severas. Con sellado en caliente, permite también superar las 1000 horas NSS, haciéndolo idóneo para sectores militares, aeroespaciales, offshore y para componentes críticos con elevadas exigencias de durabilidad en el tiempo.
Papel de los poros de la anodización y del sellado
La capa de anodización, antes del sellado, presenta una estructura micro-porosa que constituye una potencial vía de inicio de la corrosión: los agentes agresivos pueden penetrar a través de los poros y alcanzar el material base, dando origen a fenómenos corrosivos localizados.
El sellado representa un paso fundamental para maximizar la resistencia a la corrosión del recubrimiento anódico. Este proceso actúa a través de la hidratación de la capa de óxido, que provoca el cierre mecánico de los poros presentes en la estructura micro-porosa. El sellado de los poros impide eficazmente la penetración de sustancias agresivas hacia el material base, eliminando las vías preferenciales de inicio de la corrosión.
Para mayores detalles sobre el sellado, consultar la sección dedicada Tratamientos de Sellado.
Recomendación
Para aplicaciones en ambientes agresivos o con elevadas exigencias de durabilidad, el sellado es fuertemente recomendado, aunque no sea obligatorio por normativa.
Influencia de la aleación sobre la resistencia a la corrosión
La aleación de aluminio tiene un impacto significativo sobre la resistencia a la corrosión final del componente anodizado.
Las aleaciones serie 6000 ofrecen una excelente resistencia a la corrosión, gracias a la formación de una capa de óxido muy compacta que permite alcanzar las prestaciones máximas. Por este motivo, estas aleaciones son fuertemente recomendadas para aplicaciones críticas donde la resistencia a la corrosión es un requisito fundamental.
Las aleaciones serie 5000 y 7000 garantizan de todos modos una óptima resistencia a la corrosión, con prestaciones ligeramente inferiores respecto a la serie 6000 pero igualmente adecuadas para la mayoría de las aplicaciones industriales.
Las aleaciones serie 2000 (con alto contenido de cobre) presentan en cambio una resistencia a la corrosión reducida cuando se tratan con proceso estándar. Para estas aleaciones es necesario utilizar el tratamiento OX-W para obtener prestaciones óptimas, y es necesario evaluar atentamente su idoneidad para aplicaciones en ambientes particularmente agresivos.
Finalmente, las aleaciones de fundición con alto contenido de silicio muestran una resistencia a la corrosión comprometida y deberían evitarse para aplicaciones críticas. Para estas aleaciones es siempre necesario solicitar una evaluación de factibilidad específica antes de proceder con el tratamiento.
Recomendaciones prácticas
Para máxima resistencia a la corrosión
- Utilizar aleación serie 6000 (6082, 6061)
- Elegir anodización dura (OX-W o OX-HS)
- Especificar espesor elevado (≥40 µm)
- Solicitar sellado en caliente obligatorio
Limitaciones de la anodización
La anodización ofrece excelente resistencia a la corrosión en ambientes neutros y salinos, pero presenta limitaciones en:
Ambientes ácidos (pH <4.5)
- El óxido de aluminio se disuelve en ácidos
- La velocidad de disolución aumenta con la concentración del ácido
- Protección limitada en el tiempo
Ambientes alcalinos (pH >8.5)
- El óxido de aluminio se disuelve en bases
- La disolución es más rápida que en ácidos
- Protección muy limitada
Para ambientes ácidos o alcalinos, considerar:
- Niquelado químico (para aleaciones de aluminio, hierro, cobre)
- Pinturas protectoras sobre la anodización
- Materiales alternativos
Para mayores detalles sobre la resistencia química, consultar la sección Resistencia Química.
Aplicaciones en ambientes agresivos
Ambiente Marino y Submarino
Los ambientes marinos y submarinos representan una de las condiciones más críticas para los materiales metálicos, caracterizados por exposición continua o periódica a agua de mar con alto contenido de cloruros (NaCl, MgCl₂), posible presencia de microorganismos y ciclos de mojado/secado particularmente agresivos en la zona de marea.
Para estas aplicaciones es recomendado el tratamiento OX-HS o OX-W con sellado en caliente, que garantiza una protección eficaz incluso en inmersión prolongada y continua. Estos tratamientos son particularmente adecuados para componentes navales, offshore y submarinos, encontrando aplicación típica en componentes de embarcaciones, equipos subacuáticos, plataformas offshore y componentes portuarios.
Automotriz y Sales Viales
El sector automotriz presenta desafíos específicos relacionados con la exposición a sales anticongelantes (NaCl, CaCl₂), ciclos térmicos intensos (calor/frío), presencia de lodos y detritos abrasivos, además de la posible presencia de aceites e hidrocarburos.
El tratamiento recomendado OX-HS o OX-W con sellado ofrece excelente resistencia a las sales viales, resistencia a los ciclos térmicos típicos del sector automotriz y compatibilidad con aceites y fluidos. Las aplicaciones típicas incluyen campanas de freno, cuerpos de válvula, componentes de motor y transmisión, y todas las partes expuestas a sales viales.
Vehículos de Hidrógeno
Las aplicaciones en vehículos de hidrógeno requieren particular atención por la exposición a elevadas presiones de hidrógeno, la necesidad crítica de prevenir fugas por motivos de seguridad, la posible presencia de humedad y la exigencia de confiabilidad a largo plazo.
El tratamiento OX-W o OX-HS con sellado ofrece ventajas específicas: protección contra la corrosión para mantener la integridad de los sellos, prevención de las fugas de hidrógeno (aspecto fundamental para la seguridad), combinación de resistencia mecánica y química, y durabilidad a largo plazo. Estos tratamientos encuentran aplicación en bombonas de almacenamiento de hidrógeno, cuerpos de válvula y reductores, racorería y componentes del circuito H₂.
Para profundizaciones, consultar el artículo dedicado a los tratamientos para vehículos de hidrógeno.
Militar y Aeroespacial
El sector militar y aeroespacial presenta las condiciones operativas más extremas y exigentes, caracterizadas por ambientes operativos críticos con exposición a sustancias agresivas de diversa naturaleza, requisitos de confiabilidad absoluta y la necesidad de cumplir con normativas militares particularmente estrictas (especificaciones MIL).
Para estas aplicaciones es recomendado el tratamiento OX-HS Type III según MIL-PRF-8625, que garantiza conformidad certificada con las normativas militares, resistencia excepcional en condiciones extremas y confiabilidad comprobada en el tiempo. Estos tratamientos encuentran aplicación en componentes aeronáuticos, equipamientos militares, vehículos terrestres militares y componentes destinados a aplicaciones espaciales.